靜電力做功與電勢(shì)能有什么關(guān)系課件

1、靜電力做功與電勢(shì)能有什么關(guān)系？2、電勢(shì)定義與大小計(jì)算3、若以無(wú)限遠(yuǎn)處電勢(shì)為0，在確定的電場(chǎng)中同一點(diǎn)A，放置不同電量的電荷，則A點(diǎn)的電勢(shì)數(shù)值與電荷有關(guān)嗎？電勢(shì)能呢？若以電場(chǎng)中其它不同位置做為零電勢(shì)點(diǎn)，則A點(diǎn)的電勢(shì)數(shù)值相同嗎？復(fù)習(xí)與討論：若以地面為零高度位置，則樓房頂?shù)母叨葹槎嗌?？樓頂?shù)降孛娴母叨炔顬槎嗌?？若以地下室的地面為零高度位置，則樓房頂?shù)母叨葹槎嗌?？樓頂?shù)降孛娴母叨炔顬槎嗌?？結(jié)論：各位置的高度數(shù)值是隨零高度位置改變而變化的，但兩確定位置的高度差卻是定值，與零高度的選擇無(wú)關(guān)。結(jié)論：電勢(shì)和高度一樣都具有相對(duì)性，與參考點(diǎn)的選擇有關(guān)，而對(duì)于電場(chǎng)中兩個(gè)確定的點(diǎn)之間的電勢(shì)的差值零電勢(shì)位置的選擇無(wú)關(guān)。ABCD0V1V2V3V0V1V2V-1VE思考：在如圖所示的電場(chǎng)中的某一條電場(chǎng)線上依次有A、B、C、D四個(gè)確定位置，各點(diǎn)電勢(shì)分別為3V、2V、1V、0V。那么如果改選C點(diǎn)為零電勢(shì)點(diǎn)，則其它三點(diǎn)的電勢(shì)各為多大？UD=0時(shí)，AB、BC、CD兩點(diǎn)電勢(shì)的差值分別為多少？UC=0時(shí)，AB、BC、CD兩點(diǎn)電勢(shì)的差值又為多大？電勢(shì)差定義：電場(chǎng)中兩點(diǎn)間電勢(shì)的差值叫電勢(shì)差，也叫電壓。電勢(shì)差可以是正值，也可以是負(fù)值。其正負(fù)號(hào)表示始末位置電勢(shì)的高低。例1：關(guān)于電勢(shì)差UAB和電勢(shì)φA、φB的理解，正確的是（）A．UAB表示B點(diǎn)相對(duì)A點(diǎn)的電勢(shì)差值，所以UAB=φB?φAB．UAB和UBA是不同的，它們有關(guān)系：UAB=?UBAC．φA、φB都有正負(fù)之別，所以電勢(shì)是矢量D．因?yàn)榱汶妱?shì)點(diǎn)是任意規(guī)定的，所以UAB的數(shù)值也就是可以為任意值B例2：如圖所示，如果B板接地（取大地的電勢(shì)為0，則與大地相連的導(dǎo)體的電勢(shì)也為0）則A點(diǎn)電勢(shì)為8V,M點(diǎn)的電勢(shì)為6V，N點(diǎn)電勢(shì)為2V,M、N兩點(diǎn)間的電勢(shì)差是多少負(fù)伏？如果該為A板接地，B板的電勢(shì)是多少？M、N兩點(diǎn)的電勢(shì)各為多少？M、N兩點(diǎn)的電勢(shì)差是多少伏？EMNBA練習(xí)1、在如圖所示的電場(chǎng)中，把點(diǎn)電荷q=+2×10-11C，由A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做功WAB=4×10-11J。A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UAB等于多少？B、A兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UBA等于多少？

UAB=2VUBA=-2V練習(xí)2、如圖所示的電場(chǎng)中，A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UAB=20V，將點(diǎn)電荷q=-2×10-9C，由A點(diǎn)移到B點(diǎn)，靜電力所做的功是多少？

WAB=-4.0×10-8J

例4：關(guān)于UAB=和WAB=qUAB的理解，正確的是（）A．電場(chǎng)中的A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差和兩點(diǎn)間移動(dòng)電荷的電量q成反比B．在電場(chǎng)中A、B兩點(diǎn)移動(dòng)不同的電荷，電場(chǎng)力的功WAB和電量q成正比C．UAB與q、WAB無(wú)關(guān)，甚至與是否移動(dòng)電荷都沒有關(guān)系D．WAB與q、UAB無(wú)關(guān)，與電荷移動(dòng)的路徑無(wú)關(guān)BC例8、已知電場(chǎng)中A點(diǎn)的電勢(shì)為8V,B點(diǎn)的電勢(shì)為-3V,C點(diǎn)的電勢(shì)為8V,將電荷q=-5×10-7C,從B點(diǎn)移到C點(diǎn),(1)電場(chǎng)力做的功?(2)若把q從C點(diǎn)經(jīng)B點(diǎn)移到A點(diǎn),電場(chǎng)力做功又為多大?(2)0(1)UBC=5.5×10-6J例6、如圖所示，光滑絕緣細(xì)桿豎直放置，它與以正點(diǎn)電荷Q為圓心的某一圓交于B、C兩點(diǎn)，質(zhì)量為m，帶電量為-q的有孔小球從桿上A點(diǎn)無(wú)初速下滑，已知q遠(yuǎn)小于Q，AB=BC=h，小球滑到B點(diǎn)時(shí)速度大小為，求：⑴小球由A到B過(guò)程中電場(chǎng)力做的功⑵A、C兩點(diǎn)的電勢(shì)差.Q+ABC⑴3mgh/2J⑵(-3mgh/2q)V1.6電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差的關(guān)系如圖所示，某正電荷q從勻強(qiáng)電場(chǎng)E中由A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)，試分析A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差跟場(chǎng)強(qiáng)的關(guān)系。研究試探電荷在在電場(chǎng)中移動(dòng)問(wèn)題W＝qUAB又：W=Fd=qEd所以：UAB=EdA..BE.B′

上面討論中A、B兩點(diǎn)位于同一條電場(chǎng)線上，如果它們不在同一條線上，如圖，還能得出以上結(jié)論嗎？若用d表示A、B沿場(chǎng)強(qiáng)方向上的距離，則：結(jié)論：勻強(qiáng)電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于電場(chǎng)強(qiáng)度與這兩點(diǎn)沿電場(chǎng)方向距離的乘積說(shuō)明：①只適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)

②d：沿場(chǎng)強(qiáng)方向的距離

④

：由表明：在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，場(chǎng)強(qiáng)在數(shù)值上等于沿場(chǎng)強(qiáng)方向每單位距離上的電勢(shì)差.該式表示什么含義？從式子中可看出E的單位是什么？③

E的單位為V/m（1V/m=1N/C）例1、關(guān)于勻強(qiáng)電場(chǎng)中的電勢(shì)差與場(chǎng)強(qiáng)的關(guān)系，正確的說(shuō)法是（

）A．任意兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于場(chǎng)強(qiáng)和這兩點(diǎn)間距離的乘積B．電勢(shì)降落的方向必定是場(chǎng)強(qiáng)方向C．沿電場(chǎng)線方向任意相同距離的兩點(diǎn)間的電勢(shì)差必相等D．不沿電場(chǎng)線方向任意相同距離的兩點(diǎn)間的電勢(shì)差不可能相等C（2）UAC=UAˊC（AAˊ為等勢(shì)面）UAˊC=Edˊ=E×ACcos60°=2.5×103×0.14×0.5V=1.75×102V∴UAC=1.75×102V

[解析]（1）E==V/m

=2.5×103V/mUAB=150V>0,則A>B，沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低，故場(chǎng)強(qiáng)方向向右

Ud1500.06Aˊdˊ例2、如圖所示，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，同一條電場(chǎng)線上有A、B兩點(diǎn)，它們之間的距離為d=6cm，現(xiàn)測(cè)得UAB=150V，求：（1）

電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小和方向（2）

電場(chǎng)中A、C兩點(diǎn)相距14cm，A、C兩點(diǎn)的連線與電場(chǎng)方向成60°角，則A、C兩點(diǎn)的電勢(shì)差UAC為多大？

ABdEC60°練習(xí)如圖所示，在水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一電場(chǎng)線上有相距6cm的A、B兩點(diǎn)，且UAB=150V，求：（1）電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向；（2）電場(chǎng)中A、C兩點(diǎn)相距14cm，A、C兩點(diǎn)連線與電場(chǎng)線方向成37°夾角，則C點(diǎn)與A點(diǎn)的電勢(shì)差UCA為多少？

ABC（1）2500V/m，向右（2）-280V說(shuō)明：①只適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)

②d：沿場(chǎng)強(qiáng)方向的距離

④

：由表明：在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，場(chǎng)強(qiáng)在數(shù)值上等于沿場(chǎng)強(qiáng)方向每單位距離上的電勢(shì)差.該式表示什么含義？從式子中可看出E的單位是什么？③

E的單位為V/m（1V/m=1N/C）⑤電場(chǎng)強(qiáng)度的方向是電勢(shì)降低最快的方向.例3、兩塊相同的金屬板A、B水平地平行放置，兩板的正對(duì)面相距30cm，A、B板分別跟電源的正、負(fù)極相連接，電源的電壓為60V，如圖所示，求：（1）兩板間電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)的大小和方向。（2）若A板接地，則B板電勢(shì)為多大？（3）若C點(diǎn)離A板的距離10cm,D點(diǎn)離B板的距離為15cm,則C、D兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為多少AB.Ｃ.DA12VB3VC-6VD?V因?yàn)?2-3=3-(-6),所以B與AC中點(diǎn)處電勢(shì)相等,即BD在同一等勢(shì)面上，故為3VPEA12VB3VCD0?VPQEE拓展：你能否利用U=Ed來(lái)解釋為什么“等勢(shì)線分布密集處的電場(chǎng)強(qiáng)度大”？結(jié)論：在非勻強(qiáng)電場(chǎng)中，也可利用“U=Ed”來(lái)定性分析其電勢(shì)差的問(wèn)題。但式中的E應(yīng)為局部區(qū)域電場(chǎng)強(qiáng)度的平均值討論：在如圖所示的電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線上，依次有A、B、C三點(diǎn)，且AB=BC